Нарезание резьбы плашками и метчиками

Нарезание резьбы плашками и метчиками

Плашка — инструмент для создания резьбы на внешней поверхности цилиндрических заготовок. На обрабатываемой стороне появляются равномерные закрученные канавки, на которые накручивается соединительная деталь. Ровная резьба получается благодаря сложному устройству граней, расположенных на внутренней стороне оснастки. При вращении инструмента острые кромки создают равномерные витки.

Конструкция плашки — цилиндрическая форма с точным расположением резцов на внутренней стороне. Диаметр различается зависимо от размера обрабатываемых заготовок. На оснастке присутствуют отверстия, которые нужны для закрепления воротка. С его помощью на оснастку передаётся усилие.

Как правильно нарезать резьбу плашками и метчиками – инструкция

Часто во время выполнения домашнего ремонта возникает необходимость сделать резьбу — наружную или внутреннюю. Чтобы не привлекать к этому специалистов, а выполнить самостоятельно – нужно приобрести специальный инструмент. Для нарезания плашками и метчиками не потребуется особых навыков или умений. Достаточно знать их виды и технические параметры.

Немного об особенностях инструмента

На первом этапе следует определиться с типом резьбы. Она разделяется на 2 основные вида: метрическая и дюймовая. Чаще всего используется первая с левым направлением. Чтобы не замерять расстояние между канавками, узнать тип можно по форме. Метрическая резьба в сечении представляет собой равносторонний треугольник, а дюймовая – равнобедренный.

В каких изделиях используется определенный тип резьбы? В крепежных изделиях используется метрический вид, а в водопроводах – дюймовый. Помимо этого нужно учитывать следующие факторы, влияющие на проведение процесса нарезания соединительных элементов.

1. Если резьба предназначена для соединения с уже готовой деталью – ее геометрические размеры должны быть соответствующими.
2. При изготовлении крепежных узлов полностью — рекомендовано использовать метрический тип.
3. Диаметр заготовки должен отличаться от размера резьбы. Для наружной – в меньшую сторону, для внутренней – в большую.

Самостоятельное нарезание резьбовых соединений выполняется с помощью плашек и метчиков. Они изготавливаются из высокопрочной стали с нормированным размером рабочего тела.

Наружная

Плашка представляет собой гайку с внутренними прорезями и наружными фиксаторами для поворота инструмента. Она может быть различной формы — круглой, квадратной или шестиугольной. Если работа проводится в домашних условиях – понадобятся тиски для фиксации детали.

Плашкодержатель и плашки

Перед выполнением работы главное – правильно подобрать диаметр заготовки. Он должен быть на 0,2-0,3 мм меньше, чем размер будущей резьбы. Для метрической можно воспользоваться данными из таблицы.

Заготовку следует предварительно подготовить. Если ее сечение не представляет собой круг – нужно выполнить обточку. Затем на торцевой части снимается конусная фаска для наметки первого витка резьбы.

Далее нужно следовать точно по инструкции:

1. Закрепив заготовку в тисках, проверяется правильность ее расположения.
2. Установка плашки в плашкодержатель. Ее поверхность должна находиться в одной плоскости с поверхностью торца заготовки.
3. Первый виток выполняется с небольшим усилием. Важно выполнять повороты в правильном направлении.
4. Дойдя до нижней границы – плашку нужно проворачивать в обратном направлении.

Нарезание наружной резьбы

Одного такого прохода будет недостаточно для формирования резьбы с хорошей геометрией. Рекомендуется повторить процедуру 3-4 раза, пока плашка не будет свободно закручиваться на заготовку. Для проверки качества следует закрутить гайку соответствующего диаметра. Если будет наблюдаться усилие – можно обработать наружную часть заготовки наждачной бумагой мелкой зернистости.

Внутренняя

Для формирования внутренней резьбы необходимо использовать метчики. Они представляют собой цилиндр с наружной насечкой. Если необходима обработка небольших деталей, диаметром до 20 мм – можно использовать ручной вид метчика. Для больших размеров необходима механическая обработка с использованием станка.

Работа с метчиком

Лучше всего использовать полный комплект метчиков. Он включает в себя три детали, которые предназначены для чернового, промежуточного и окончательного формирования резьбовых отверстий. Если в домашнем наборе есть дрель — рекомендуется приобретать метчики с хвостовым креплением.

Заготовку следует зафиксировать. Если это крупногабаритная деталь – это можно сделать с помощью струбцин. Для небольших изделий используют тиски. Закрепив деталь, проверяется ее расположение относительно метчика. Ось последнего должна быть строго перпендикулярна плоскости заготовки. Первый проход будет делаться с большим усилием. Не нужно забывать, что для этого нужно использовать метчик для грубой обработки. Сформировав первичную резьбу, применяется метчик для промежуточной. И только после него можно приступать к окончательной обработке.

Для уменьшения трения специалисты используют солидол или аналогичное ему средство. Таким образом можно избежать механического повреждения детали. Сформировавшаяся резьба должна иметь одинаковую геометрию по всей протяженности. В противном случае возможна потеря прочности соединения.

Классификация

В строительных магазинах можно увидеть инструменты разных видов. Оборудование классифицируется по таким критериям:

• конструкции корпуса;
• способу создания витков на поверхности заготовки;
• форме оснастки.

Если говорить о классификации по форме, можно выделить следующие виды инструментов:

• круглые плашки;
• трубчатая оснастка;
• квадратные плашки;
• оснастка в форме многогранника.

Говоря о конструкции инструмента, можно выделить следующие группы:

1. Цельная оснастка. Самый популярный вариант. Представляет собой круглую литую форму, у которой нельзя разобрать корпус. Она имеет несколько отверстий для закрепления воротка. Популярность этот вид инструмента получил благодаря простоте использования, надёжности, долговечности. Заточка резцов сохраняется длительное время.
2. Разрезные инструменты. Специальные приспособления, которые имеет определённые особенности конструкции. Благодаря этому процесс создания резьбы упрощается.
3. Раздвижные конструкции. Представляют собой современные приспособления, которые можно раздвигать до необходимого диаметра. Это дорогие модели.

Ещё одна классификация касается предназначения оснастки. Выделяется 3 группы:

• изготовление круглой резьбы;
• создания цилиндрического резьбового соединения;
• изготовление конической резьбы.

Приспособления делаются на заводах с соблюдением ряда стандартов, указанных в государственных документах ГОСТах.

Виды плашек для нарезки резьбы

Нарезание резьбы метчиками и плашками

Нарезание резьбы метчиками

используется для нарезания внутренней резьбы. Комплект чаще всего состоит из трех метчиков. Между ними распределяется припуск на обработку. Первые два метчика нарезают резьбу не на полный профиль, а третий, обрабатывая резьбу, придает ей окончательные размеры и форму. Последовательность применения метчиков данного комплекта можно определить по рискам на хвостовой части (первый имеет одну риску) или по профилю режущих зубьев. Нарезать резьбу в сквозных отверстиях, длина которых не превышает диаметра резьбы, можно одним метчиком. Такой
метчик называют гаечным. Режущая часть метчика 1 (рис. 131) состоит из заборного и направляющего участков: основную работу по срезанию металла выполняет заборный участок, а направляющий — главным образом калибрует обработанную поверхность.
Размер отверстия под нарезку резьбы в заготовке подбирают по таблицам. Метчик закрепляют в приспособлении, показанном на рис. 131.

Приспособление состоит из оправки 2 и хвостовика 4. Хвостовик закрепляют в задней бабке станка, а метчик — в оправке при помощи винта. Включив вращение заготовки, метчик заводят в обрабатываемое отверстие и нарезают один-два витка, передвигая инструмент от маховика задней бабки. После этого ручная подача не нужна, так как метчик начинает затягиваться в отверстие, благодаря вращению заготовки. При этом оправка передвигается вдоль хвостовика. Когда паз оправки сходит со шпонки 3, оправка начинает вращаться вместе с заготовкой и нарезка резьбы автоматически прекращается. Длину нарезки резьбы можно изменить, регулируя положение шпонки относительно втулки.

Нарезание резьбы метчиками с принудительной подачей требует равенства шага нарезаемой резьбы и продольной подачи на один оборот относительного вращения изделия и инструмента. Точное совпадение этих велечин может иногда не достигаться. Такое неравенство вызовет срезание ниток резьбы, «заедание» инструмента и его поломку. В целях предотвраще этого применяют специальные средства закрепления инструмента, которые обеспечивают ему возможность свободного осевого смещения на некоторой длине вперед и назад.

Однако ошибка ∆ несовпадения шага нарезаемой резьбы и продольной подачи за один оборот не должна превышать

где n — число ниток резьбы на нарезаемой заготовке; l — свободное осевое смещение метчика в патроне-метчикодержателе.

Применение метчикодержателей, обеспечивающих осевое смещение метчика, следует считать обязательным.

Нарезание резьбы метчиками с самозатягиванием применяется для коротких резьб (небольшой длины). Инструмент закрепляется в метчикодержателях, обеспечивающих его свободное осевое перемещение на длине, превосходящей длину нарезаемой резьбы. Нарезание резьб с крупным шагом требует гарантированного самозатягивания метчика в начальный момент нарезания (на первых двух-трех нитках). С этой целью специальной подточкой е уменьшают притупление зубьев на заборном участке первого метчика (рис. XIV.3), которое неизбежно образуется при шлифовании заборного конуса.

Последующим метчикам в комплекте на направляющих частях придают передние короткие (две-три нитки) несколько заниженные по диаметрам нарезки, позволяющие осуществлять легкое свинчивание с резьбой нарезки, образованной предыдущим метчиком.

Наиболее распространенные методы нарезания резьбы метчиками на токарных станках рассмотрены на странице «Способы нарезания резьбы метчиками».

В качестве смазочно-охлаждающей жидкости при нарезании резьбы метчиками и плашками рекомендуется использовать: для заготовок из стали — осерненное машинное масло (сульфофрезол); для заготовок из чугуна, бронзы, алюминия — эмульсии или керосин.

Правила нарезания резьбы с помощью плашек

Нарезание резьбы плашкой вручную требует соблюдения определённых правил. Зная принципы работы с инструментом можно создать качественное, долговечное соединение. Для того чтобы работать с приспособлением для создания резьбового соединения нужно использовать плашкодержатель. Правила проведения работ:

1. Определить точный диаметр трубы, выбрать оснастку по маркировке, указываемой на её поверхности.
2. Подготовить обрабатываемую деталь. Снять фаску с помощью напильника. Угол фаски должен быть не более 45 градусов. Больший угол сделает соединение некачественным.
3. Чтобы режущие кромки прослужили дольше, при работе нужно использовать смазку. Это может быть моторное масло. Им смазывают режущие части, заготовку.
4. Плашкодержатель нужно повернуть по часовой стрелке на два витка, затем сделать 1 виток в обратную сторону. Когда режущие кромки движутся назад, появляющаяся стружка выходит наружу, не забивается в готовых витках. Важно удерживать инструмент с воротком строго вертикально, чтобы резьба получилась ровной.
5. После создания первых 3–4 витков нужно уменьшить ход плашки в обратную сторону. Будет достаточно сделать два поворота по часовой стрелке и половину оборота против часовой. Нельзя продолжать работу если оснастка перегрелась, нужно делать перерывы.

Когда было сделано нужное количество витков, качество готовое соединение нужно проверить. Для этого нужно взять гайку выбранного диаметра, попробовать накрутить её на трубу. Первые разы гайка будет накручиваться медленно, с затруднениями. Постепенно эти проблемы исчезнут. Неровная резьба может стать причиной разрушения соединения при его эксплуатации.
Плашки используются для создания наружной резьбы на деталях цилиндрической формы. Важно правильно выбирать диаметр, знать правила работы с оснасткой. Внутренняя часть круглых деталей обрабатывается с помощью мечиков. Оснастка подходят как для работы вручную, так и для промышленного оборудования.

Подготовка к нарезанию резьбы плашкой

Прежде чем нарезать резьбу плашкой на пруту или на трубе необходимо подобрать инструмент нужного диаметра и шага. Сама плашка представляет собой гайку с режущими зубцами конической формы с отверстиями для крепления в воротке. Плашки могут быть цельными, разрезными, раздвижными, иметь круглую, квадратную или шестигранную форму. В первую очередь необходимо подобрать материал и инструмент требуемого диаметра. Ниже приведена таблица соответствия наиболее популярных диаметров для метрической, дюймовой и трубной резьб с примером подбора заготовки под резьбу М6

Как видим по таблице, для нарезки резьбы М6 нам необходим прут диаметром 5,8 мм. При более высоких диаметрах резьб есть допустимое минимальное и максимальное значение толщины прута. Нарушать его нельзя – при превышении диаметра вы рискуете сломать плашку, при значении меньше минимального – получите слабую резьбу.

Перед тем как начать нарезание наружной резьбы плашкой, помимо самого инструмента и заготовки, необходим подходящий по форме и размеру вороток, а также машинное масло. После этого можно приступать непосредственно к самой нарезке.

Нарезание резьбы по дереву

Если вы просматриваете различные фото плашек, то наверняка вам уже известно о том, что при помощи плашки для нарезания любой резьбы без проблем можно создать желаемую спираль, например, с внешней стороны какой-либо трубы. В зависимости от ваших возможностей, процесс можно выполнять или вручную, или на подходящем станке.

Для того чтобы по-настоящему освоить механизм этой операции, лучше изучить самостоятельно различную информацию о данном инструменте.

Краткое содержимое статьи:

Основные характеристики плашки резьбонакатного типа

В последние пару лет позиции лидера при выполнении данной разновидности работ бесспорно занимает плашка, хотя известная многим лерка в свое время была также одним из инструментов, к которому обращались достаточно часто.

Однако прогресс не стоял на месте, и по этой причине на сегодняшний день эти два популярных приспособления объединены воедино и инструмент называется уже одним словом – плашка.

Внешне они достаточно сильно похожи на самые простые закаленные гайки с дополнительными осевыми отверстиями, которые образуют дополнительно режущие кромки. На всех устройствах есть от трех до шести стружечных отверстий, имеющих особую важность при отведении в сторону стружки.

Разновидности приспособлений

Рассматривая набор плашек несложно обратить внимание на то, что они отличаются друг от друга рядом показателей.

Основным критерием является конструкция. Именно в зависимости от данного признака можно найти три типа плашек: разрезные, полную противоположность — цельные, а также раздвижные плашки, которые многие сейчас называют клупповыми.

В зависимости от геометрической формы инструмент бывает не только круглым или квадратным, но также и призматическим, хотя намного реже, нежели первые два типа.

Кроме вышеперечисленных, есть также приспособления из дерева, однако они не являются нарезным инструментом, так как по сути представляют собой некую болванку-кругляш.

Формы, конструкции инструмента для нарезания резьбы

Если вы хотите, чтобы резьба получилась по-настоящему высокого качества, то в таком случае нет лучшего инструмента, чем цельная плашка. Стоит отметить, что различные виды плашки вполне могут быть в том числе и цельными. Отличного результата удается добиться, благодаря достаточно высоким показателям жесткости используемого материала.

Несмотря на множество положительных качеств, у инструмента есть и существенный минус, который заключается в небольшой износостойкости.

Модели разрезного типа используют чаще всего, когда нет необходимости в высокой точности. Такие приспособления обычно при эксплуатации немного пружинят, а в итоге получается, что резьба даже изменяется в диаметре.

Минусом является малая жесткость, которая отражается в первую очередь сразу же на качестве выполняемых работ, когда на выходе получается не совсем чистая резьба.

Левая плашка и различные специализированные модели

Кроме традиционных плашек очень часто в руках профессионалов можно увидеть специальные приспособления, при помощи которых можно добиться максимально точной резьбы. Они встречаются нескольких видов:

• Трубные;
• Левые;
• Метрические;
• Трубные канонические и многие другие.

Плашка метрического типа используется в тех случаях, когда необходима метрическая резьба. Абсолютно все измерения происходят тогда в миллиметрах.

Левые плашки используются в тех случаях, когда требуется левая резьба, что вполне логично. Работы такие встречаются достаточно редко, однако несмотря на это, специализированные инструменты все же существуют и даже пользуются спросом, что неудивительно, ведь в целом нарезание резьбы метчиками и плашками с каждым годом все больше набирает популярность среди профессионалов своего дела.

Освоит ли новичок резьбу плашкой с первого раза сложно сказать, поскольку здесь все зависит от его первоначальных навыков. Стоит иметь в виду, что для плашек различного типа, есть свои нюансы в работе.

Конечно у всех схожий принцип, поэтому освоив один из инструментов, вполне вероятно, что на работу с любым другим придется затратить намного меньше времени, а результат будет исключительно высокого качества.

Нарезание резьбы корпусными резьбовыми фрезами CNCM. Рекомендации, расчеты, примеры программы ЧПУ

Для нарезания резьбы фрезой станок должен иметь три оси координат. Винтовая интерполяция − это функция станка с ЧПУ, инструмент управляется станком.

Реализуется спиральная траектория, и спиральная интерполяция образуется путем связывания плоской круговой интерполяции и линейного движения, перпендикулярного плоскости. Например, от точки A до точки B (рис. 1）

Спиральная траектория образована круговым интерполяционным движением плоскости X-Y и линейным движением оси Z.

Для большинства систем ЧПУ эта функция может быть достигнута с помощью следующих двух различных команд.

G02: команда круговой интерполяции по часовой стрелке.

G03: Команда круговой интерполяции против часовой стрелки.

Показано, что движение фрезерования резьбы (рис. 2) формируется за счет собственного вращения инструмента и винтового интерполяционного движения станка. Во время интерполяции круга используйте геометрическую форму инструмента и в сочетании с движением инструмента, перемещающегося на один шаг вдоль оси Z, обрабатывается необходимая резьба.

При нарезании резьбы фрезами можно использовать следующие три метода врезания: 1. Тангенциально дуговое врезание

2. Радиальное врезание

3. Тангенциально линейное врезание

1.Тангенциально дуговое врезание

При использовании этого метода режущий инструмент плавно врезается, не оставляя следов врезки, и отсутствует вибрация, даже при обработке твердых материалов.

Подготовка, программирование являются более сложными, чем метод радиальной врезки, поэтому этот способ рекомендуется использовать при обработке прецизионных резьб.

1-2: быстрое позиционирование, подвод

2-3: Инструмент тангенциально врезается по тангенциальной дуге, с одновременной подачей по оси Z

3-4: Полный круг на 360° для выполнения интерполяции резьбы, перемещение одного отведения в осевом направлении

4-5: Инструмент выходит по тангенциальной дуге, с одновременной подачей по оси Z

5-6: быстрый отвод

Радиальное врезание

Этот метод самый простой, но иногда возникают следующие две ситуации.

1. Малый сбег резьбы. В точках врезания и вывода будут заметны очень маленькие вертикальные отметки, но это не повлияет на качество резьбы.

2. При обработке очень твердых материалов, когда врезание близко к полной форме зуба, из-за увеличенной площади контакта между инструментом и заготовкой, может возникнуть явление вибрации инструмента.

Чтобы избежать вибрации, когда врезание близко к полной форме профиля, подача должна быть максимально уменьшена до 1/3 от рабочей подачи.

1-2: быстрое позиционирование, радиальное врезание

2-3: полный круг на 360°, винтовое движение вокруг оси цилиндра, перемещение на один шаг вперед

3-4: радиальный возврат, быстрый отвод

Тангенциально линейное врезание

Использование этого метода очень простое и имеет преимущества метода дуговой врезки, но он подходит для фрезерования только наружной резьбы.

1-2: быстрое позиционирование, радиальное врезание с одновременной подачей по оси Z

2-3: полный круг на 360°, винтовое движение вокруг оси цилиндра, один вывод в осевом направлении

3-4: быстрый отвод

Виды метчиков для нарезания резьбы

Метчики с прямыми стружечными канавками

Метчик с прямыми канавками это самый широко используемый вид метчика. Этот метчик применяется для материалов, которые дают короткую стружку, например для стали или чугуна.

Метчики с шахматным зубом

Использование метчика с шахматным зубом уменьшает трение и сопротивление процессу резания, что очень важно при обработке труднообрабатываемых материалах (алюминии и бронзе). Шахматное расположение зубьев у метчика облегчает доступ СОЖ в зону резания.

Метчики со спиральной подточкой

Метчик со спиральной подточкой имеет прямые неглубокие стружечные канавки. Спиральная подточка предназначена для выталкивания стружки вперед. Сравнительно неглубокие стружечные канавки гарантируют максимальную прочность метчика на скручивание. Они также облегчают подвод СОЖ в зону резания. Этот тип метчиков рекомендуется для обработки сквозных отверстий.

Метчики со стружечными канавками только на заборной части

Режущая часть данного метчика имеет аналогичную спиральную подточку, предназначенную для выталкивания стружки вперед. Этот метчик имеет чрезвычайно жесткую конструкцию. Рекомендуется для обработки отверстий глубиной до 1.5 х 0.

Метчики со спиральными зубьями

Метчики со спиральными зубьями предназначены в основном для нарезания резьбы в глухих отверстиях. Спиральная стружечная канавка выталкивает стружку назад, что предотвращает пакетирование стружки на дне отверстия или в стружечных канавках. Поэтому спиральная канавка у метчика снижает риск поломки или повреждения метчика.

Бесстружечные метчики (раскатники)

Бесстружечные метчики отличаются от обычных тем, что образуют профиль резьбы за счет пластической деформации , а не за счет снятия стружки. Рекомендуются для материалов с высокой пластичностью. Такие материалы имеют предел прочности не более 1200 Н/ммг, а относительное удлинение не менее 10%.

Бесстружечные метчики можно использовать в обычных условиях, но лучшие результаты они показывают при обработке вертикальных глухих отверстий. Выпускаются также с внутренним подводом СОЖ.

Резьбонарезные фрезы имеют огромное преимущество при обработке глухих отверстий. Метчику всегда нужен зазор между дном отверстия и торцом метчика из-за заборного конуса метчика. Поэтому метчик не нарезает резьбу в глухом отверстии. Использование фрезы решет эту проблему, так как расстояние от торца фрезы до первой режущей резьбовой кромки очень мало. Также большим преимуществом фрез для резьбы является возможность изменять параметры резьбы, что не возможно при использовании метчика. Эта возможность существенно снижает затраты на нарезание резьбы.

Запомните, что подача равна при работе метчиком оборотам шпинделя умноженным на шаг резьбы. Резьба может срезается при остановке шпинделя перед реверсом — ось Z уже остановилась, а вот шпиндель по инерции делает ещё какую-то часть оборота. При нарезании резьбы метчиком в стали при этом обрывает метчик, а Д16Т мягче и поэтому резьбу слизывает. Поэтому для нарезания резьбы на станке с ЧПУ нужно использовать специальный патрон — плавающий или его еще называют компенсирующий. Этот патрон имеет подпружиненную часть с цангой, которая может перемещается относительно неподвижной на несколько миллиметров вдоль оси патрона в обоих направлениях.

Расчет данных для фрезерования резьбы

Рассчитать скорость подачи и количество подачи инструмента

n = скорость вращения инструмента (R. P. M)

D = диаметр режущего инструмента (мм)

Vf = скорость подачи режущего инструмента (мм)

Z = количество режущих кромок

fz = подача на оборот на зуб (мм / р)

Пример расчета данных фрезерования резьбы

1. Расчет скорости вращения шпинделя (n)

Формула применения n = (1000 * Vc) / (π * D)

Vc: линейная скорость (м/мин) π: пи 3.14159 D: диаметр инструмента (мм) n: скорость (об/мин)

Пример: используйте резьбовую фрезу диаметром 25 мм, рекомендуемая линейная скорость 100 м/мин.

n = 1000 * 100/π * 25 = 1280 об/мин

2. Расчет скорости подачи режущего инструмента Vf

Формула применения Vf = fz * n * Z

Vf: количество подачи (мм/мин) n: скорость вращения (об/мин) Z: количество ножей fz: подача на нож

Пример: Однозубая резьбовая фреза режет заготовку со скоростью 1500 об / мин. Какова скорость подачи резания (значение Vf) инструмента? f Рекомендуемое значение 0,05 мм.

Vf = 0,05 * 1500 * 1 = 75 мм / мин.

Расчет осевой подачи инструмента

Для большинства станков с ЧПУ для инструмента, нарезающего резьбы, программируется осевая подача.

Для резьбофрез подача и So (подача фрезы за один оборот вокруг оси заготовки) рассчитываются отдельно.

Vfm = подача центра фрезы, мм / мин

Vf= подача, мм / мин

D = номинальный диаметр резьбы, мм

D0 = рабочий диаметр резьбовой фрезы, мм

Цикл нарезания резьбы. Код G84.

Этот цикл обеспечивает последовательность действий, обеспечивающих нарезание резьбы. Используется текущая скорость подачи (F) и скорость вращения шпинделя(S). Шпиндель ускоряется по определенной скорости и подается по оси Z . У основания отверстия шпиндель и ось Z замедляются для координированной остановки. Затем меняется направление и начинается обратный процесс запрограммированного увеличения скорости и подачи .

В BNC код G84 используется для нормальной и левой резьбы. Используются команды вращения шпинделя по часовой стрелке (M3) или против часовой стрелки (M4).

В ISNC код G84 обеспечивает только образование нормальной резьбы. Начало вращения шпинделя против часовой стрелки (M4) , вызывает возвращение шпинделя в начало цикла, чтобы убедиться в том, что операция выполнена.

Формула расчета скорости подачи для цикла нарезания резьбы:

-При обнаружении в программе команд M3/M4 и определении текущего инструмента в шпинделе в настройках инструмента, система просматривает 10 блоков вперед для обнаружения других циклов нарезания резьбы, кодов G01/G02/G03 и отличных от нарезания резьбы стандартных циклов. Если в этом диапазоне найдено хотя бы одно обрабатывающее перемещение (G01, G02, G03) или любой другой стандартный цикл , то шпиндель включается как обычно. Если код G84 найден и все перемещения M3/M4 являются быстрыми перемещениями, то тогда быстрые перемещения будут выполнены при шаге отключения шпинделя

-Шпиндель вращается по часовой стрелке к основанию отверстия. У основания отверстия шпиндель полностью изменяет направление вращения и осуществляется выход метчика ( инструмента), что означает конец выполнения операции при неизменной подаче.

Для ISNC, команда (M29) включает цикл жесткого нарезания резьбы вместо обычного нарезания резьбы. Жесткое нарезание резьбы отключается командами G00, G01, G02, G03, или командой G80. Скорость подачи для цикла жесткого нарезания резьбы , может быть перенастроена.

Формат команды для цикла нарезания резьбы:

G84 X ___, Y ___, Z ____, R ____, P ___, F ____, [K ___, илиL]

Примечание:P используется для цикла нарезания резьбы только в стандарте ISNC. P определяет период задержки вращения в основании отверстия и после выхода из отверстия. Q- это дополнительная глубина прохода, используемая только в стандарте ISNC . Если Q равняется 0.0, то обработки по проходам не происходит. Q применяется с кодом G74 with M29 только для жесткого нарезания резьбы.

Пример: Диаграмма ниже иллюстрирует движение инструмента для цикла (G84):

-Z ( Start, Bottom) – точка ( начальная, основания отверстия)

— В точке Z Bottom происходит остановка вращения шпинделя с его задержкой по времени и реверс шпинделя.

Рисунок 3-51. Движение инструмента по циклу нарезания резьбы. Код G84.

Расточка. Код G85.

Цикл расточки обеспечивает последовательность ввода и вывода инструмента, необходимую для расточных работ.

Движения по коду G 85:

-Шпиндель должен быть уже включен кодом M3 .

-Инструмент расположен над местоположением отверстия.

-По циклу кода G85, шпиндель подается по оси Z до основания.

-Возврат к первоначальному состоянию Z.

Примечание: Имеется возможность с помощью кода G85 перемещать инструмент по плоскости XY.

Формат команды по коду G85: G85 X ___, Y ___, Z ___, R ___, F ___,

Пример: Диаграмма ниже иллюстрирует движение инструмента по циклу G85:

-Z ( Start, Bottom) – точка ( начальная, основания отверстия)

Рисунок 3-52. Движение инструмента по циклу расточки. Код G85.

Нарезка резьбы — слесарная обработка

Сочленение деталей конструкций происходит посредством болтов, винтов и шпилек, которые в свою очередь имеют специальную резьбу внешнюю и внутреннюю. Такого рода соединения называются разъемными. Болты, винты и шпильки – это стержни цилиндрической формы, с винтовой резьбой. Процесс нарезки резьбы осуществляется механическим и ручным способом, на станках со специальным инструментом.

Способы обработки

Внутренняя резьба наносится метчиками, внешняя – плашками. Метчики имеют форму винта, с канавкой вдоль его винтовой части, что позволят стружке в процессе соскальзывать. Плашки по своей геометрической форме напоминают гайку. Способны нарезать резьбу диметром до 52 мм. Бывают круглыми, квадратными, шестигранными и призматическими.

Особенности нарезания внутренней резьбы

Резьба – надежный способ соединения двух деталей, данный показатель существенно увеличивается, если резьба внутренняя. Нарезание метчиками – снятие металлического материала при помощи режущих кромок с различной шаговостью. Операция проводится за один проход. В зависимости от целевого предназначения мечники подразделяются на: слесарные (метрические и дюймовые резьбы), гаечные, маточные и плашечные. По типу резьбы – левые для создания левосторонней резьбы и соответственно правые.

• способ обработки метчиком

• • не рекомендуется сразу наносить резьбу на изделия, изготовленные литьем или штамповкой. Необходимо предварительно рассверлить отверстие, тем самые убирая нагар и окалину;
• • на сверлильных станках метчик должны закреплять в реверсивных патронах, чтобы исключить возможность поломки;
• • обязательное снятие фаски в тех местах, где планируются работы.

• метод нарезки на токарном станке

Основная проблема использования метчиков – отвод стружки в отверстиях 6 мм и свыше 16 мм. Из-за ограниченного пространства выведение стружки затрудняется, что может стать причиной поломки инструмента. На станках токарного типа резьбу наносят с помощью расточного резца и твердосплавных пластин с полным или частичным профилем.

Особенности нарезания наружной резьбы

Резьба представляет собой различной геометрической формы канавки, нарезаемые специальными инструментами – плашками, резьбовыми фрезами, метчиками и шлифовальными кругами. Резьбу наносят как ручным способом, так и с помощью токарного станка и резца.

• способ нарезки плашкой и метчиком

Метчик – винт с прямолинейными и винтовыми канавками, предназначен для нарезания внутренней резьбы. Ручной способ нарезки требует 3 метчика: черновой, для нанесения первоначальной резьбы, средний и чистовой. Машинный способ нарезки осуществляется на токарных и фрезерных станках. Плашки по своей форме и виду схожи с гайкой, на внутренне части инструмента расположены режущие зубцы конической формы, для нарезания внешней резьбы. По форме различают – круглые, квадратные и шестигранные. По устройству – цельные, разрезные и раздвижные. Для беспрепятственного прохождения плашки по детали необходимо снять фаску.

• метод токарной обработки

На производстве резьба нарезается с помощью токарного станка и специального инструмента – резьбового резца. Для каждого изделия устанавливается индивидуальный показатель винтового шага, определяется он путем замера расстояния между соседними витками. Деталь помещается в токарный станок, в момент вращения заготовки резец перемещается по все оси, создавая винтовую поверхность. Резьбовые резцы по особенностям конструкции подразделяются на: призматические, стержневые и круглые/дисковые. Используемый профиль резьбы – треугольный, прямоугольный, трапецеидальный, упорный и круглой геометрической формы.

Нарезание резьбы по дереву

Как нарезалась резьба

Как известно, все новое — это хорошо забытое старое. И вроде бы Архит Тарентский в незапамятном IV веке до н. э. имел полное право назваться изобретателем винта, однако фактически его опередила сама мать-природа, создавшая жука-долгоносика Тригоноптерус Облонгус, лапки которого буквально ввинчиваются в круп. Но когда человечество случайно или намеренно «срисовавшее» великий принцип превращения вращательного движения в поступательное самостоятельно взялось за разработку и изготовление различных винтов, процесс стал долгим и забавным.

Хотя еще Архимед создал некое подобие шнека, резьбовые соединения в античном мире приживались не особо успешно. Уж больно дорого обходилось нарезание резьбы при существовавшем тогда уровне развития орудий труда. И все же в древнеримских «нанотехнологических» отраслях вроде ювелирного дела и производства медицинских инструментов винты находили свое применение.

В Средневековье дело пошло бойчее: будущий винт аккуратно размечали по спирали с помощью веревки, а вместо гайки применяли втулку со штифтами. Век XV ознаменовался появлением метчика, однако стандартов на резьбу не существовало, а потому каждый винт с его верной спутницей гайкой были буквально штучными изделиями. Ошеломительный прогресс в деле нарезания резьбы наметился в 1800 году после изобретения Генри Модели токарно-винторезного станка. Казалось бы, вершина технологии достигнута, и новый вариант соединения хлынет на рынок! Отчасти так и произошло. Однако винтик от гвоздика отличается, как пулемет от рогатки: если для гвоздя достаточно длины и диаметра, то резьба — дело тонкое. Здесь имеются сразу три диаметра: наружный, средний и внутренний. Кроме того, есть шаг и ход, длина, различные профили и шлицы для закручивания и т. д.

Словом, параметров много, и поэтому путь к единым международным стандартам был тернист и долог.

Поначалу стандарты принимались внутри компаний, а до первого государственного стандарта додумались в Великобритании лишь в 1841 году. Следом к делу государственной стандартизации резьбовых соединений подтянулись США, Германия и другие страны. Уже в 1898 году в Цюрихе Международный конгресс принял международные стандарты метрической резьбы на основе разработок американца Селлерса, однако народы по-прежнему нарезали ее по собственному усмотрению. В дотошной Германии, к примеру, существовало 274 разновидности стандартов резьбовых соединений! В России до революции не изобретали велосипед и делали резьбу в зависимости от страны-изобретателя конечного изделия. А вот Советская власть почти сразу перешла на немецкие стандарты. В годовщину десятилетия революции появился и свой первый ГОСТ СССР.

Ситуация «кто в лес, кто по дрова» кардинально изменилась в 1947 году. Тогда была основана Международная организация по стандартизации (она же ISO), именно ее стандарты по сей день и являются основополагающими.

К тому времени в ходе эволюции выжили следующие типы резьбы:

• метрическая обыкновенная (обозначается буквой М) — самая популярная разновидность, имеет профиль в форме равностороннего треугольника;

• метрическая коническая (МК) — в данном случае наружный (а нередко и внутренний) элемент делается на конус, благодаря чему обеспечивается дополнительная герметичность и надежное стопорение;

• метрическая цилиндрическая (MJ) — имеет закругленный профиль, используется для аэрокосмической и прочей точной техники;

• трубная цилиндрическая (G) — предназначена для муфтовых соединений труб, измеряется в дюймах;

• трубная коническая (R) — аналогична МК, но для муфтовых соединений труб;

• круглая для санитарно-технической арматуры (Кр) — специализированная резьба с округлым профилем для различных сантехнических шпинделей, вентилей, кранов и т. д.;

• трапецеидальная (Tr) — обладает профилем в форме трапеции;

• упорная (S) и упорная усиленная (S45°) — нарезается с углом наклона в сторону возможного срыва;

• эдисона круглая (Е) — широко известна по цоколям стандартных ламп накаливания;

• дюймовая цилиндрическая (UTS) — аналогична MJ, применяется в фототехнике;

• дюймовая BSW и BSF;

• дюймовая коническая NPT и NPS;

• резьбы нефтяного сортамента — для соединения труб внутри нефтяных скважин. Как можно заметить, большинство перечисленных типов резьбы имеют узкоспециальное применение, соответственно, их изготовлением занимаются отдельные производственные подразделения. Таким образом, в России наибольшее прикладное значение имеют метрическая обыкновенная и цилиндрическая резьбы, а также обе разновидности трубных.

ТЕХНОЛОГИИ НАРЕЗАНИЯ

Способы изготовления резьбы совершенствовались веками и в настоящее время также имеют множество вариантов. К ним относятся электрофизическая и электрохимическая обработки — это только общие названия большого класса технологий. К примеру, сюда же относится электрогидравлическая и электроэрозионная обработки, и многие другие варианты. Необходимость применения таких сложных способов обусловлена тем, что они используются в особых случаях: для материалов либо с высокой твердостью (твердые сплавы), либо с повышенной хрупкостью (керамика). Безусловно, эта методика требует применения специального оборудования. Выдавливание резьбы прессованием предназначено для изделий из пластмассы и сплавов цветных металлов. Способ имеет очень узкую сферу применения и, опять же, не обходится без специального оборудования. Примерно то же самое можно сказать и о литье, однако здесь следует добавить, что литая резьба не имеет высокой точности и нередко требует доработки. Напротив, абразивный метод применяется для получения резьбы особой точности. К такому виду нарезки относится, к примеру, шлифование однониточными и многониточными кругами.

Накатывание резьбы производится преимущественно на станках. Резьба в данном случае получается за счет деформации заготовки специализированным инструментом. К нему относятся различные накатные плашки, ролики с винтовой или кольцевой нарезкой, резьбовые сегменты, затылованные ролики, бесстружечные метчики и другие. Плюсом накатки является то, что при пластической деформации происходит упрочнение металла. Существуют и ручной инструмент для накатки, но этот процесс требует слишком больших трудозатрат и специальных навыков. Наибольшее распространение получила лезвийная обработка резанием. Здесь также применяются станки: как токарный с набором резцов, гребенок и приспособлений для вихревой обработки резьбы, так и фрезеровочный с комплектом дисковых и червячных фрез. Нарезание вручную наружной резьбы осуществляется плашками и резьбонарезными головками, внутренней -метчиками.

Ассортимент резьбового крепежа всех типов, предлагаемого сегодня на строительных рынках и в супермаркетах, действительно огромен. Однако перечислить все варианты применения резьбонарезных приспособлений в хозяйстве попросту не представляется возможным. Классический вариант — подготовка крепежных элементов для соединения оцинкованных труб при прокладке водопроводной или отопительной системы в жилом доме. И пусть об особо высокой точности резьбы при нарезке вручную говорить не приходится, целиком и полностью перекладывать этот процесс на станки пока очень рано.

Метчик сам по себе — это винт, только вдоль его винтовой части сделаны канавки, чтобы вырезанной стружке было куда уходить. На практике для резьбы диаметром до 17 мм достаточно трех канавок, а свыше указанного размера — четырех. Таким образом обеспечивается достаточное пространство для отвода срезанного материала без нанесения ущерба прочности сердцевины. Обычно стружкоотводы делают прямыми, но бывает, что для оптимизации процесса их изгибают под углом 10-20°, а для работы с легкими сплавами угол увеличивают до 40. Чтобы первый виток метчика при нарезке не подвергался перегрузкам, его обрабатывают под конус. Таким образом, каждая последующая нитка срезает все больше и больше материала, пока диаметр резьбы не достигнет нужных значений. Но и здесь результата не всегда можно достичь с первого раза. Для соблюдения высокой точности при нарезании крупной резьбы применяются комплекты из двух-трех метчиков: порядок их применения (черновой, средний или чистовой) визуально определяется по возрастающему числу кольцевых витков. При нарезании резьбы в вязких материалах (титановых сплавах и т. п.) нередко используется до пяти метчиков. Естественно, данные приспособления обладают большей твердостью, нежели материал заготовки: их делают из твердых сплавов или быстрорежущей стали. Существует не так уж и много разновидностей метчиков. Они бывают предназначенными для работы с глухими (характеризуются малой длиной заходного конуса) и сквозными отверстиями (здесь процесс нарезки можно провести более гладко, увеличив длину конуса). Метчики для использования на станках отличаются от ручных аналогов формой хвостовика: приспособления для нарезки вручную традиционно обладают квадратным хвостовиком для крепления в воротке, а станочные зажимаются в специальном либо цанговом патроне. О метчиках без канавок для накатки уже говорилось выше. Остаются метчики для гаек: их заходные части и хвостовики имеют большую длину.

Для нарезания наружной резьбы вручную используются плашки. Существовало мнение, что прежде их называли лерками, но это не совсем так: лерка — это инструмент для нарезания точной внешней резьбы малого размера, а для получения более грубой применялись именно плашки. Однако со временем качество последних перестало уступать леркам, и они слились в единый класс резьбонарезных приспособлений с названьем общим «плашка». Если упрощенно считать метчик винтом, то плашка — это гайка, которая активно используется при нарезании резьбы диаметром до 52 мм. Режущую кромку в данном случае образуют стружечные отверстия, которых может быть от трех до семи в зависимости от диаметра и ширины зуба. Как и в метчике, здесь применяется конус, только теперь он внутренний. Плашки изготавливают из легированных и быстрорежущих сортов стали, а также из твердых сплавов. Видовой состав плашек шире, чем у метчиков. Уже по форме наружной части они подразделяются на круглые, квадратные, шестигранные и призматические. Наибольшее распространение получили круглые разновидности, которые при работе устанавливаются в воротках и закрепляются специальными стопорными винтами. По еще одной классификации плашки разделяют на цельные, разрезные и раздвижные. Цельные имеют конические углубления для стопорных винтов. С помощью таких приспособлений можно получить наиболее качественную резьбу, однако их износостойкость значительно хуже, чем у других видов. Разрезные плашки имеют надрез, позволяющий регулировать диаметр резьбы на 0,1-0,3 мм посредством конического винта. Точность от этого страдает, но в пределах допустимой погрешности. Раздвижные плашки состоят из двух частей, которые устанавливаются в специальных клуппах, закрепляются сухарем (в значении вспомогательной крепежной детали, а не мучного изделия) и тоже предоставляют пользователю возможность регулировки диаметра резьбы винтом. Клупп — это специальная оправка, в ее комплект может входить несколько плашек для нарезания резьбы разных размеров.

К классу плашек, пожалуй, можно отнести и резьбонарезные головки. Прежде они использовались лишь на станках, однако постоянное совершенствование данных приспособлений привело к тому, что ими можно пользоваться и вручную без приложения значительных усилий. Наиболее часто подобные головки применяются для нарезания резьбы на трубах. Интересно, что некоторые производители называют их трубными клуппами. Инструмент состоит из универсального держателя с трещеткой (воротка) и рычагом, а также из набора резьбонарезных головок разного диаметра, как вариант, обеспечивающих различное качество обработки — черновое либо чистовое. Процесс работы этими приспособлениями значительно упрощает тот факт, что головка насаживается на трубу до начала нарезания и удерживает режущую часть строго перпендикулярно оси конструкции. Немаловажно, что в случае выхода из строя режущих частей головки вовсе не обязательно менять ее всю, достаточно лишь заменить резцы. Существуют еще и электрические резьбонарезании для труб. Впрочем, с тем же успехом в цангу низкооборотной дрели можно зажать обыкновенный метчик. И все, казалось бы, просто: нажал на кнопку и получил результат. Однако возникает риск перегрева электрорезьбореза, поэтому эксплуатировать его нужно с большой осторожностью. К тому же данное устройство является довольно габаритным, что в ряде случаев всерьез затрудняет его использование.

ОТ ТЕОРИИ К ПРАКТИКЕ

Общие требования к процессу нарезания резьбы просты.

1. Сначала деталь следует подготовить: очистить ее поверхность от краски и загрязнений, подровнять торец (для обрезки водопроводных труб идеально подходит роликовый резак).

2. Далее необходимо при помощи зенкера сделать конусный вход в отверстие (для внутренней резьбы) либо напильником снять фаску на торце детали (для внешней резьбы). В принципе, конусы режущего инструмента могут выполнить данные операции самостоятельно, но при ручной работе это нежелательно: пара несложных операций, перечисленных выше, позволит сэкономить время и силы, не допустить отклонения резьбы относительно центра и быстрее зацепить деталь для нарезания первого витка.

3. Деталь нужно хорошо закрепить, используя надежные тиски. При нарезании резьбы на трубах используют тиски с квадратным или ромбическим зажимом, а при работе с трубами по месту их установки стоит подстраховывать процесс гаечным или газовым ключом.

4. Работа ручным инструментом для нарезания резьбы не терпит суеты. Движения должны быть сильными, но не резкими и не более чем на половину оборота за один раз, после чего обратным движением ворота необходимо срезать стружку, тогда она не будет мешать процессу и не сможет повредить саму резьбу.

5. Перед нарезанием резьбы деталь нужно смазать солидолом или любым другим техническим жиром. В процессе выполнения операции следует охлаждать и смазывать режущие части инструмента машинным маслом, что особенно важно при изготовлении резьбы крупного диаметра.

В общем, все не так уж и сложно, однако, как и во многих других случаях, к работе по нарезанию резьбы следует подходить аккуратно и разумно.